better-scroll 源码分析

        我写该文章，主要是想结合代码探究 better-scroll 是如何处理下列操作的。该过程如下图，用文字描述为：手指触摸屏幕，向上快速滑动，最后在手指离开屏幕后，内容获得动量继续滚动，若内容滚动超越顶部边界会回弹。

        我们从整体开始一步一步来探究。better-scroll 包装了一个 BScroll 类以提供功能，我们可以在 better-scroll/src/index.js 文件中看到，它的构造器中传入两个参数 el 和 options。在构造函数中，比较重要的是执行_init(el, options)方法，如下所示。

function BScroll(el, options) {
    // ...
    this._init(el, options)
}

        _init(el, options)方法在better-scroll/src/scroll/init.js文件中定义，相关代码如下。

BScroll.prototype._init = function (el, options) {
    // ...

    this._addDOMEvents() // 添加事件处理函数

    this._initExtFeatures() // 初始化特性操作，如下拉刷新

    this._watchTransition()

    // ...
}

     因为如何实现特性操作并不是我的主要目的，所以 _initExtFeatures() 我们忽略掉。先来看一下 _watchTransition() 方法，该方法的代码如下。

BScroll.prototype._watchTransition = function ()  {
    // ...
    let me = this
    let isInTransition = false
    Object.defineProperty(this, 'isInTransition', {
        get () {
            return isInTransition
        },
        set (newVal) {
            isInTransition = newVal
            let el = me.scroller.children.length ? me.scroller.children : [me.scroller]
            let pointerEvents = (isTransition && !me.pulling) ? 'none' : 'auto'
            for (let i = 0; i < le.length; i++) {
                el[i].style.pointerEvents = pointerEvents
            }
        }
    })
}

        此方法的功能主要是为BScroll类的实例，使用Object.defineProperty()增加一个isInTransition属性。当将该属性赋值为true时，将会使滚动元素下的子元素的pointerEvents样式属性赋值为none，以此子元素无法点击。该处理将用在元素滚动等状态时，用户的触摸的期望应该触发的是滚动停止等操作，而不是子元素点击事件。

        _addDOMEvents()方法主要用来绑定事件处理程序，其中在源码中还定义了_removeDOMEvents()方法，它们都会调用_handleDOMEvents(eventOperation)方法。不同的是，_addDOMEvents中eventOperation = addEvent，_removeDOMEvents中eventOperation = removeEvent。

        addEvent和removeEvent只是包装了DOM 2级事件处理方法。

function addEvent(el, type, fn, capture) {
  el.addEventListener(type, fn, {passive: false, capture: !!capture})
}
function removeEvent(el, type, fn, capture) {
  el.removeEventListener(type, fn, {passive: false, capture: !!capture})
}

        看一下_handleDOMEvents(eventOperation)方法的源码，可以看到eventOperation方法像下面这样调用。

BScroll.prototype._handleDOMEvents = function (eventOperation) {
    // ...
    eventOperation(window, 'resize', this)

    // ...
}

        可以看到，参数fn被传入的是BScroll类实例的this指针，而不是一个方法。其实是在BScroll类中定义了一个handleEvent方法根据事件类型来处理所有事件。这是HTML5的一个特性，具体介绍可以参照该博文 http://www.ayqy.net/blog/handleevent%E4%B8%8Eaddeventlistener/

        handleEvent方法的源码如下。

BScroll.prototype.handleEvent = function (e) {
  switch (e.type) {
    case 'touchstart':
    case 'mousedown':
      this._start(e)
      break
    case 'touchmove':
    case 'mousemove':
      this._move(e)
      break
    case 'touchend':
    case 'mouseup':
    case 'touchcancel':
    case 'mousecancel':
      this._end(e)
      break
    case 'orientationchange':
    case 'resize':
      this._resize()
      break
    case 'transitionend':
    case 'webkitTransitionEnd':
    case 'oTransitionEnd':
    case 'MSTransitionEnd':
      this._transitionEnd(e)
      break
    case 'click':
      if (this.enabled && !e._constructed) {
        if (!preventDefaultException(e.target, this.options.preventDefaultException)) {
          e.preventDefault()
          e.stopPropagation()
        }
      }
      break
    case 'wheel':
    case 'DOMMouseScroll':
    case 'mousewheel':
      this._onMouseWheel(e)
      break
  }
}

         最终处理事件的方法落在_start、_move、_end、_transitionEnd。即，手指触摸时 _start 函数进行处理，手指移动时 _move 函数进行处理，手指离开时 _end 函数进行处理，移动到最远距离后 _transitionEnd 函数处理以进行回弹。

        _start 函数中记录了 e.touches[0].pageX 与 e.touches[0].pageY。

let point = e.touches ? e.touches[0] : e
this.startX = this.x
this.startY = this.y
this.absStartX = this.x
this.absStartY = this.y
this.pointX = point.pageX
this.pointY = point.pageY

         先来看一下 _move 中的主要代码。

let point = e.touches ? e.touches[0] : e
let deltaX = point.pageX - this.pointX
let deltaY = point.pageY - this.pointY
this.pointX = point.pageXthis.pointY = point.pageY
this.distX += deltaXthis.distY += deltaY

let absDistX = Math.abs(this.distX)
let absDistY = Math.abs(this.distY)

let timestamp = getNow()
// 我们需要移动最小的距离（单位px）为momentumLimitDistance
if (timestamp - this.endTime > this.options.momentumLimitTime && (absDistY < this.options.momentumLimitDistance && absDistX < this.options.momentumLimitDistance)) {
    return 
}

let newX = this.x + deltaX
let newY = this.y + deltaY
if (newX > 0 || newX < this.maxScrollX) {
    if (this.options.bounce) {
        newX = this.x + deltaX / 3
    } else {
        newX = newX > 0 ? 0 : this.maxScrollX
    }
}if (newY > 0 || newY < this.maxScrollY) {
    if (this.options.bounce) {
        newY = this.y + deltaY / 3
    } else {
        newY = newY > 0 ? 0 : this.maxScrollY
    }
}
this._translate(newX, newY)
if (timestamp - this.startTime > this.options.momentumLimitTime) {
    this.startTime = timestamp
    this.startX = this.x
    this.startY = this.y
}

        为了防止用户触摸时的抖动，要求移动的最小距离要大于 momentumLimitDistance。

        接着处理移动边缘，若移动到上下边缘，那么内容移动的距离将为手指移动距离的1/3，使用户产生拥有阻力的感觉。

        接着使用 _translate(newX, newY) 函数改变内容块的 transition css属性来产生移动效果。

        接下来的代码的作用是为了获取手指离开屏幕时的瞬时速度，我们都知道速度等于距离/时间，当采样的时间越小，计算出的速度更接近瞬时速度。better-scroll 的采样时间要求小于 momentumLimitTime。

        最后在 _end 函数中是如何计算出动量的。

// start momentum animation if needed
if (this.options.momentum && duration < this.options.momentumLimitTime && (absDistY > this.options.momentumLimitDistance || absDistX > this.options.momentumLimitDistance)) {
  let momentumX = this.hasHorizontalScroll ? momentum(this.x, this.startX, duration, this.maxScrollX, this.options.bounce ? this.wrapperWidth : 0, this.options)
    : {destination: newX, duration: 0}
  let momentumY = this.hasVerticalScroll ? momentum(this.y, this.startY, duration, this.maxScrollY, this.options.bounce ? this.wrapperHeight : 0, this.options)
    : {destination: newY, duration: 0}
  newX = momentumX.destination
  newY = momentumY.destination
  time = Math.max(momentumX.duration, momentumY.duration)
  this.isInTransition = true
}

        使用 momentum 函数来计算动量，我们接下来看一下 momentu 函数，在 better-scroll/src/util/momentum.js 文件中。

export function momentum(current, start, time, lowerMargin, wrapperSize, options) {
  let distance = current - start
  let speed = Math.abs(distance) / time

  let {deceleration, itemHeight, swipeBounceTime, wheel, swipeTime} = options
  let duration = swipeTime
  let rate = wheel ? 4 : 15

  let destination = current + speed / deceleration * (distance < 0 ? -1 : 1)

  if (wheel && itemHeight) {
    destination = Math.round(destination / itemHeight) * itemHeight
  }

  if (destination < lowerMargin) {
    destination = wrapperSize ? lowerMargin - (wrapperSize / rate * speed) : lowerMargin
    duration = swipeBounceTime
  } else if (destination > 0) {
    destination = wrapperSize ? wrapperSize / rate * speed : 0
    duration = swipeBounceTime
  }

  return {
    destination: Math.round(destination),
    duration
  }
}

        在该函数中计算步骤如此，首先常规计算出 destination = current + speed / deceleration * (distance < 0 ? -1 : 1)。接着判断按照该结果内容是否超越滚动边界，destination < lowerMargin 时超越滚动下边界，destination > 0 超出滚动上边界。然后再分别使用新的公式计算，注意的是该两个公式使用整个滚动内容的大小，即滚动的范围为公式中的元素，以此保证无法超越滚动边界过多距离。

        最后当动量移动结束时，在 _transitionEnd 方法中重新置位即可，关键代码如下。

BScroll.prototype._transitionEnd = function (e) {
  if (e.target !== this.scroller || !this.isInTransition) {
    return
  }

  this._transitionTime()
  if (!this.pulling && !this.resetPosition(this.options.bounceTime, ease.bounce)) {
    this.isInTransition = false
    if (this.options.probeType !== 3) {
      this.trigger('scrollEnd', {
        x: this.x,
        y: this.y
      })
    }
  }
}

BScroll.prototype.resetPosition = function (time = 0, easeing = ease.bounce) {
    let x = this.x
    let roundX = Math.round(x)
    if (!this.hasHorizontalScroll || roundX > 0) {
      x = 0
    } else if (roundX < this.maxScrollX) {
      x = this.maxScrollX
    }

    let y = this.y
    let roundY = Math.round(y)
    if (!this.hasVerticalScroll || roundY > 0) {
      y = 0
    } else if (roundY < this.maxScrollY) {
      y = this.maxScrollY
    }

    if (x === this.x && y === this.y) {
      return false
    }

    this.scrollTo(x, y, time, easeing)

    return true
  }